煤层初步设计.doc

1、 目录第一章 矿（井）田地质概况- 2 -1.1 矿（井）田位置及交通- 2 -1.1.1 交通位置- 2 -1.1.2 地形地貌- 2 -1.1.3 气象及水文情况- 2 -1.1.4 矿区概况- 3 -1.2 矿（井）田境届及储量- 6 -1.2.1 井田境届- 6 -1.2.2 储量- 6 -1.3 矿（井）田地层及地质构造- 8 -1.4 矿（煤）层赋存特征及开采技术条件121.4.1 煤层及煤质121.4.2 瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温等情况121.4.3 水文地质141.5 矿（井）田勘探类型及勘探程度评价16第二章 矿井工作制度、生产能力及服务年限172.1 矿井工作制度182

2、2 矿井生产能力及服务年限182.2.1 矿井生产能力182.2.2 矿井服务年限182.2.3 矿井储量、生产能力和服务年限的关系18第三章 井田开拓183.1 井筒形式、数目及位置的确定183.1.1 井筒形式的确定193.1.2 井筒数目的确定213.1.3 井筒位置的确定213.2 开采水平的划分及布置233.2.1 井田内划分及开采顺序233.2.2 开采水平的划分及水平标高确定233.2.3 阶段运输大巷和回风大巷的布置233.3 井底车场233.3.1 井底车场形式选择及硐室布置233.3.2 井底车场线路设计243.3.3 井底车场通过能力计算243.3.4 井底车场巷道断面

3、选择和工程量计算253.4 方案比较、确定开拓系统25第四章 采矿方法274.1 盘区地质概况274.2 盘区的划分274.3 盘区巷道布置274.4 采矿（煤）方法284.5 巷道掘进34第五章 矿井通风与安全375.1矿井通风系统的设计分析375.2 拟定矿井通风系统375.3 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算385.4 矿井通风设备的选型及电耗概算565.5 矿井通风等积孔的计算585.6预防瓦斯、火、煤尘、水和顶板等事故的安全技术措施59第六章 矿井提升、运输、排水、供电设备选型646.1 矿井提升设备选型646.2 矿井运输设备选型666.3 矿井排水设备选型706.4 供电设备

4、选型72第七章 环境保护747.1 环境现状及地面保护物概述747.2 主要污染源及污染物767.3 资源开发对生态环境影响与评价787.3.1 开采沉陷损害影响预测分析787.3.2 开采沉陷对耕地损害的预计评价807.3.3开采对建（构）筑物的损害817.3.4开采对水资源的破坏影响817.3.5开采对矿区大气环境的影响827.3.6开采可能引起的地质灾害的预测827.4资源开采环境损害的控制与生态重建827.4.1控制开采引起地表建筑设施的开采方法837.4.2开采引起环境损害的控制方法与土地复垦及生态重建847.4.3开采引起水资源的损害的控制方法847.4.4矿区资源开采引起大气污染

5、的措施与方法847.5矿区环境保护与生态重建投资估算84第八章 建井工期858.1 移交标准858.2 井巷工程量868.3 建井工期868.3.1 井巷掘进指标868.3.2 井巷工程排队868.3.3 建井工期87第九章 技术经济分析及主要技术经济指标889.1 技术经济分析889.2 矿井主要技术经济指标89参 考 文 献93- 11 -第一章 矿（井）田地质概况1.1 矿（井）田位置及交通1.1.1 交通位置何家塔井田地处陕西省神木县北部、神府矿区中部的何家塔村附近，位于乌兰木伦河与悖牛川之间，行政隶属神木县大柳塔镇管辖。矿井南距神木县城47km，北距大柳塔镇15km，东距府谷县城90

6、km。 公路：由神木和府谷经店塔、大柳塔、东胜到包头的二级公路从矿井工业场地北侧通过，并与外部国家主干道相接，向北经东胜可达包头，向南经榆林市可达西安，交通方便。铁路：已建成的包神朔铁路从矿井工业场地对面乌兰木伦河西岸通过，在距工业场地3km的西北处及距场地5.5km的东南处分别设有朱盖塔车站及燕家塔车站。目前朔黄铁路已建成通车，年运量60Mt，煤炭外运条件好。 目前交通位置见图1-1-1。1.1.2 地形地貌井田位于陕北黄土高原北缘，毛乌素沙漠的东南缘，地貌单元属沙盖黄土丘陵区。区内沟壑纵横，沟谷狭窄，梁峁间布，梁台支离破碎，且多被流沙所覆盖。地形总的趋势是以井田中部大致南北走向的山梁为分水

7、岭，坡向东西两侧的悖牛川与乌兰木伦河。井田内最高标高位于分水岭北端，海拔+1233.8m，最低处位于乌兰木伦河主河道，海拔+1019m，相对高差215m。区内植被稀少，水土流失严重。1.1.3 气象及水文情况1. 气象本区属半干旱大陆性季风气候，季节性明显，冬季严寒，夏季炎热，冷热多变，温差较大。风沙频繁、蒸发强烈。神木县气象站19751989年观察资料如下： (1) 气温 年平均气温8.5；最低-28.1，最高38.9。 (2) 降雨量 年平均降雨量 414.98mm 日最大降雨量 97.2mm(82.7.8) 丰水年最大降雨量为694.1mm，枯水年降雨量为124mm，相差5.6倍。雨季多

8、集中在七、八、九三个月分。占全年降雨的57.8%，且多为阵雨或暴雨。历年来神木县最长降雨天数为10天，降雨量为60.9mm。 (3) 蒸发量和湿度 本区属半干旱气候，年平均蒸发量1750.4mm，受气温和气压的影响，湿度呈现季节性变化，一般雨季湿度较大，年平均相对湿度为56%。 (4) 风速、风向 年平均风速1.7m/s，最大风速25m/s，秋末、冬、春盛行西北风，夏季多东南风。 (5) 降雪及冻土 初雪一般在10月下旬，终雪翌年4月中旬，平均雪期99天，最长155天，最短仅19天。连续降雪最长累深120mm；当年11月中旬至翌年3月上旬为冻结期，最大冻土深度143cm。2.水文悖牛川与乌兰木

9、伦河分别从井田外东西两侧通过，其历年最大流量分别为4850m3/s和9760m3/s，年平均流量分别为3.97m3/s和7.19m3/s。打不兔沟、炭窑渠沟、东沙沙庙沟与丁其沟、阿沙峁沟、油房梁沟、芦界村沟均为井田内较大支流，常年流水分别汇入乌兰木伦河与悖牛川。支沟溪流主要由大气降水补给，其流量受季节性影响变化。1.1.4 矿区概况矿区所在神木县，地理位置偏僻，生态环境脆弱，水土流失严重，生产力水平低，地区经济基础薄弱，是一个经济落后的贫困地区。但本区地域广阔，农林土畜产品具有一定发展潜力，并且劳动力资源比较充足，是发展本区经济的有利条件。 1987年以后，随着神府矿区的开发建设，促进了地方工

10、业的发展，国民生产总值和国民收入不断增加(1989年神木县人均国民生产总值和国民收入分别达654元和612元)，从而摆脱了依靠国家财政补贴的局面。 1995年全县工农业总产值10.22亿元，其中工业总产值8.72亿元；农业总产值1.5亿元，人均国民生产总值2796元。随着西部大开发战略的实施，国家能源基地西移，陕北能源重化工基地的建设进入了快速发展的阶段榆林市已形成了年产3000多万吨原煤、30亿立方米天然气、180万吨原油、22万吨甲醇和60万千瓦火电装机的工业生产能力。一个大型国家级能源重化工基地已初具规模。随着陕北能源重化工基地的开发建设，本区基础设施环境全面改善。西包铁路神延段已建直通

11、车，形成我国又一条南北大通道。建设中的朔黄铁路，将成为我国第二条“西煤东送”及出口煤大通道。以210、307国道为“米”字型交通骨架的干线公路将市、县、乡、连成一体的公路网络基本形成，榆林至附近大城市的航空运输已经开通，程控电话、数字微波、宽带互联网、移动通信都已覆盖全市。总之，榆林基础设施的高速发展和国家西部大开发战略的实施，将为本区经济的迅速发展提供良好的投资环境，本区的经济己进入一个快速发展的新阶段。目前与本井田毗邻的神府矿区大柳塔中心区己建成矿区机修厂、设备租赁站、物资总库等到一系列完善的生产生活辅助设施，可为本矿井的设备租赁、大、中修等提供服务。矿井的商业服务、医疗卫生和生活居住等可

12、依靠附近的神木县及店塔镇 图111交通位置图1.2 矿（井）田境届及储量1.2.1 井田境届何家塔井田位于神木县城北约47km处。行政区划属大柳塔镇管辖。地理坐标：北纬370705291305，东经11019421172345。 根据司法部劳改煤矿指挥部司劳煤（93）第35号及陕西省计委陕计能（1993）674号文件，何家塔煤矿井田范围为：北以详查145、80号钻孔连线为界，与大海则井田相邻；南以134号和302号孔连线及延长线为界，与赵家梁井田毗邻；东以悖牛川河道中心线为界，并与新民勘探区相邻；西以乌兰木伦河河道为界与孙家岔井田隔河相望。井田南北长约8km，东西宽48km，面积约44.73k

13、m2。1.2.2 储量(一) 地质储量何家塔井田参与储量计算的煤层只有5-2号煤层，根据精查地质报告，全井田共获能利用储量226.60Mt，暂不能利用储量26.31Mt乌兰木伦河和悖牛川两河谷，以及临界可盘区（0.80.7m）内的储量。矿井地质储量汇总见下表1-2-1。类 别煤 层面 积(km2)储 量 (Mt)备注ABCA+BA+B+CDA+B+C+DA+B(%)A+B+C5-236.40236.6528.0014.0364.65128.68128.6850小计80.38552.4439.30111.8991.74203.6222.98226.60455-26.9721.095.2219.6

14、6.3125.9125.9124小 计7.3801.095.2220.006.3126.3126.3124合 计87.83653.5344.52131.8998.05229.9322.98252.91(二) 可采储量1. 可采储量范围的确定5-2煤层系本井田的主采煤层。埋深较上述两煤层大100m左右，无火烧现象。在井田东西边界附近，由于受河水对地层的冲刷，使煤层的埋深变小，为防止河水沿裂隙裂缝溃入井下，设计沿乌兰木伦河及悖牛川均留设安全煤柱。从煤柱线至河道中心（井田边界）均为暂不能利用储量，不参与可采储量的计算，其余均参与可采储量计算。 2. 可采储量的计算 本井田可采储量分煤层计算，各煤层的

15、可采储量等于工业储量减去永久煤柱和大巷、盘区主要巷道煤柱后乘以盘区回采率。本井田5-2两层煤为中厚煤层，盘区回采率取0.8；矿井可采储量汇总见表2-1-2。表1-2-2 矿井可采储量表Mt煤 层工业储量(ABC)煤 柱 损 失回 采损 失可 采储 量断层井田边界大巷工业场地其它小计5-2128.680.84.2016.002.2023.2021.1084.38合 计128.680.84.2016.002.2023.2021.1084.38安全煤柱留设：河流煤柱位于暂不能利用储量计算区域范围内，不再另行留设煤柱；矿井工业场地位于河流保护煤柱内，与之一并考虑，山上矿井工业场地按规定计算留设煤柱；后

16、期风井场地均按有关规定留设了保护煤柱；井田边界两侧各留设20m的隔离煤柱；盘区界线两侧各留设10m隔离煤柱，开拓大巷及盘区巷两侧各留设100m护巷煤柱，以便今后回收。尚需指出：由于精查报告的水文资料中未提供基岩顶面富水性资料，设计难以确定煤层开采后顶板冒裂造成溃水溃沙威胁的范围，从而未留设安全煤柱，建议在今后生产过程中应根据实际情况确定是否留设防水、防沙煤柱。精查勘探过程中对火烧区边界、小窑开采范围，以及煤层上覆松散层分布情况控制程度不够，应引起足够重视，必须采取边掘边探，或补做有关的地质工作，以确保安全生产。1.3 矿（井）田地层及地质构造(一) 地层特征 神木北部矿区位于鄂尔多斯盆地的东北

17、部，毛乌素沙漠的东南缘。区内广覆现代风积沙及第三、第四系的红、黄土。基岩沿沟谷河床两岸自东往西由老到新依次出露。据地表出露及钻孔揭露，井田内地层由老到新依次为：三迭系上统永坪组；侏罗系下统富县组、中下统延安组；第三系上新统；第四系中更新统离石组、上更新统萨拉乌素组、全新统风积沙及冲洪积层。现由老到新分述如下： 1. 三迭系上统永坪组(T3Y)：为含煤地层的基底，据钻孔揭露，为厚巨厚层状、灰绿色粗中粒长石岩屑砂岩，夹深灰色薄层粉砂岩及泥岩。本组地层厚度不详。 2. 侏罗系下统富县组(J1f)：为含煤地层的下伏地层。据钻孔揭露，岩性具下粗上细的特征。下部为灰白色细中粒石英砂岩，发育块状及微波状层理

18、分选中等好，次圆状，泥质胶结。上部为灰黑色、黑色粉砂岩、炭质泥岩，局部地段夹薄煤一层，岩层中有水平及小型交错层理，厚2.0024.24m，平均厚13.17m，全井田分布，与下伏地层假整合接触。 3. 侏罗系中下统延安组(J1-2Y)：为井田含煤地层，零星出露于悖牛川与乌兰木伦河两岸各沟谷之中。全井田分布，厚64.64217.40m，平均厚169.60m，与下伏富县组整合接触。 4. 第三系上新统三趾马红土(N2)：分布于梁峁之上，分为上、下两段。上段(N22)为巨厚层状褐红色、棕红色块状亚粘土、砂质粘土，见白色钙质网脉，厚032.23m，平均厚6.58m。与下伏地层不整合接触。 5. 第四系

19、中更新统离石组(Q2l)：为浅黄色亚粘土及亚砂土，夹数层古土壤层及钙质结核层，柱状节理发育，厚010m，零星分布。 6. 第四系上更新统萨拉乌素组(Q3S)：褐色、灰色亚粘土，粉砂及细砂，厚03.15m，零星分布于梁峁之上。 第四系诸地层之间与其下伏地层，均呈不整合接触。 由于剥蚀及风化作用，井田内基本被第四系风积沙覆盖，上更新统马兰黄土(Q3m)未见出露，钻孔亦未揭露。 (二) 含煤地层 侏罗系中下统延安组(J1-2Y)为井田含煤地层，零星出露于乌兰木伦河、悖牛川两岸及沟谷之中。属一套含煤的内陆碎屑湖泊三角洲沉积体系。因遭后期剥蚀，有不同程度的缺失。自下而上划分成五段，部分层段因煤层自燃而发

20、生不同程度的烧变，呈浅黄、浅红、褐红、棕红色的烧变岩。现将该地层沉积特征、物性特征、烧变岩特征分述如下： 1. 第一段(J1-2Y1)：即第一旋回由灰白色细中粒砂岩、灰黑色粉砂岩和5-2号煤层组成，井田内均有分布，厚39.2066.90m，平均厚51.44m。该段又分为两个亚旋回，第一亚旋回始于延安组底界，止于5-2号煤层顶。二元结构明显，下部为灰白色中、细粒砂岩，顶部为全区可采的5-2号煤层。该亚旋回属分支河道沉积，厚9.8025.89m，平均厚18.26m；第二亚旋回始于5-2号煤层顶，底部常为黑色粉砂岩。下部为灰白色细中粒长石岩屑杂砂岩，中部为灰黑色粉砂岩夹灰白色细砂岩薄层。该亚旋回属分

21、支河道沉积，厚25.1044.18m，平均厚33.21m。 2. 第二段(J1-2Y2)：即第二旋回由灰白色细粗粒砂岩、灰黑色粉砂岩、少量泥岩组成，井田内除河、沟谷外均有分布，厚0.71.85m，平均厚60.32m。该段可分为三个亚旋回。 3. 第三段(J1-2Y3)：即第三旋回由灰白色细中粒砂岩、少量灰黑色粉砂岩，黑色泥岩组成。井田内除河、沟谷外均有分布，厚046.62m，平均厚37.41m。可分为两个亚旋回。第一亚旋回属前三角洲河口沙坝分流间湾沉积，厚024.33m，平均厚15.18m；第二亚旋回属滨湖沙滩支流间湾沉积，厚029.55m，平均厚23.46m。 4. 第四段(J1-2Y4)：

22、即第四旋回，由灰白色细中粒砂岩、灰黑色粉砂岩组成。厚048.36m，平均厚33.06m。残留于梁峁上部，可分为两个亚旋回。第一亚旋回属滨岸湖泊分支河道沼泽沉积，厚038.00m，平均厚27.18m；第二亚旋回属滨岸湖泊沼泽沉积，厚019.05m，平均厚12.36m。 5. 第五段(J1-2Y5)：即第五旋回，因后期剥蚀、零星残留于梁峁的顶部。底部为灰色薄层泥岩，上部为厚巨厚层状中、粗粒砂岩，发育块状、大型交错层理，与下伏地层呈冲刷接触。厚021.84m，平均厚9.45m。 综上所述，延安组全组地层厚度64.04217.40m，平均厚169.60m。与下伏富县组整合接触。 (三) 构造 神木北部

23、矿区位于鄂尔多斯台向斜的陕北斜坡上，矿区构造简单，为一个缓缓的西倾大单斜层，仅有为数不多的断裂构造。 本井田位于矿区中部东侧，地层近于水平(倾角1)。在井田北部有一走向北东南西，宽3700m，长4600m，幅度近18m的平缓凹陷。 在井田中、南部具有波状起伏，南凹北凸，其轴向近东西，幅度30m。在井田内长为2.53km，分别延伸出井田东西边界。井田内未发现较大的构造及岩浆侵入，仅有二条断距小于20m的正断层。断层特征如下：F2断层：位于井田西北部，系矿区F2断层东延部分，断层线已被新生界地层掩盖，断层两侧附近的岩层在打不兔沟口有明显错位。断层走向南东100，长2150m，其落差变化在16.35

24、10.81m之间，据朱盖塔井田实测产状推测，倾向为南西西，倾角为80。 F5断层：位于井田西南部，系矿区F5断层的东延部分，该断层在补连沟附近出露。断层走向115，长约750m，断距710m，据孙家岔井田查明为一走向105，倾向北东，倾角7576，南升北降的正断层。落差1015m，有向东延展落差逐渐减小的趋势。 综上所述，井田构造简单。 附主要断层特征表，表1-2-1。表1-2-1 主要断层特征表断层编号走 向倾 向倾 角落 差(m)断 距(m)延展长度(m)分 类F2100南西西8016.3510.81未测2150正断层F511575761015710750正断层 1.4 矿（煤）层赋存特征

25、及开采技术条件1.4.1 煤层及煤质延安组为本井田含煤地层,其共含煤10层，自上而下编号依次为2-2上、2-2、3-1、3-3、4-2上、4-2、4-3、4-4、5-1、5-2。其中5-2为可采煤层，其余煤层因零星分布或厚度太小为不可采煤层。 现将可采煤层分述如下： 1、 5-2煤层：位于延安组第一段顶部，井田内无出露，分区分布，稳定可采煤层，厚度2.083.58m，平均2.99m；可采厚度0.863.48m，平均2.71m。井田内5-2煤层由北向南变薄，结构简单，含夹矸01层，厚0.100.35m，平均0.19m。 煤层顶板岩性变化较大，以粉砂岩、中、粗砂岩为主，零星分布有泥岩，厚0.841

26、4.28m，平均5.94m；底板岩性以粉砂岩为主，泥岩次之，厚度1.4717.99m。4-2上5-2煤层间距基本稳定在100m左右。 井田内煤层总厚平均11.53m，含煤地层总厚159.60m，含煤系数6.3%。各煤层的厚度、结构、层间距、分布范围及可采程度见可采煤层特征表(表1-2-2)。表1-2-2 可采煤层特征表煤层编号厚 度(m)结 构层 间 距(m)分布范围及可采程度最小最大平 均夹矸层数及厚度最小最大平 均5-22.083.582.9901层0.10.35m93.7108.9100.02全井田可采(二) 煤质 除少数露头煤层和自燃残留煤为褐黑色外，井田各煤层均为黑色，粉末为褐黑色。

27、断口为阶梯状、参差状、少量平坦状。光泽为弱沥青到沥青光泽。内生裂隙较发育，以条带状和线理状结构为主，呈层状与似层状结构，局部块状结构。质脆、易燃。1.4.2 瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温等情况(一) 瓦斯 从七个钻孔中采取的14个煤层瓦斯样品的瓦斯成份测试成果得知煤的沼气含量接近于零，煤中瓦斯成份以氮气为主，二氧化碳少量，属二氧化碳、氮气带，故本矿井为低沼气矿井。表1-2-3 煤层直接顶板岩石力学性质及稳定性分级表煤层号顶板岩性抗压强度(MPa)节 理 裂 隙分 层 厚 度强度指数(D)顶板分类间 距(m)影响系数(C1)最小(m)影响系数(C2)5-2泥 岩45.00.310.341.200

28、416.3粉砂岩45.30.310.341.700.517.9细粒砂岩51.90.310.340.940.376.5中粗粒砂岩35.70.310.340.840.354.2(二) 煤尘 井田内在六个钻孔、两个小窑中共采取煤尘爆炸样品10个，测试结果各煤层逆向火焰长度皆大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量在7090%之间，确认各煤层具有爆炸危险性。 煤尘爆炸试验成果见表1-2-4。(三) 煤的自燃 井田内在钻孔、小窑及槽探中共采取自燃倾向样品22个， 5-2煤层属易自燃不易自燃()。井田内各煤层氧化程度普遍较高，氧化后着火点降低，易引起煤层自燃。加之各煤层丝炭含量较高，这是煤层易自燃的一个主

29、要原因，因此，在煤的生产、运输、堆放过程中，均应采取相应的防自燃措施。煤层自燃倾向成果见表1-2-5。表1-2-4 煤尘爆炸试验成果表试验编号采样编号煤层逆向火焰长度(mm)添加岩粉用量(%)结 论90-1098T4-5-25-24007590-594T6-5-24003090-733T9-5-24007590-1635T11-5-240070(四) 地温 井田内构造简单，煤层埋藏较浅，从测温成果看，最大地温梯度不超过1.48/100m，属地温正常区。孔底温度只有16，对开采无影响。1.4.3 水文地质(一) 地表水 井田地处陕北高原与毛乌素沙漠的接壤地带，区内沟壑纵横，梁峁间布，地表大部为第

30、四系松散沙层覆盖。 梁界、东沙沙庙为井田内地表分水岭，分水岭西侧的打不兔沟、炭窑渠沟、东沙沙庙沟之流水汇入乌兰木伦河，分水岭东侧丁其沟、油房梁沟之流水汇入悖牛川。悖牛川与乌兰木伦河由北向南分别从井田两侧流过，其最大流量分别为4850m3/s和9760m3/s，平均流量分别为3.97m3/s和7.19m3/s。枯水期部分支沟断流，形成间歇性河流。 井田构造简单，地下水主要依靠大气降水补给，补给条件差，单位涌水量小于0.11L/Sm，水文地质类型属以裂隙充水为主的二类一型。 (二) 井田主要含隔水层 本井田主要含、隔水层由上而下分述如下： 1. 第四系全新统冲、洪积潜水含水层(Q4) 主要分布在河

31、谷地带，层厚110.20m，上部为沙土层，下部为细、中沙含砾石层，据水文抽水试验资料：涌水量0.5060.1947L/s，单位涌水量0.1470.601Lsm。矿化度0.290.37g/L，水质为HCO3-CaMg型。 2. 第四系中更新统黄土裂隙、孔隙潜水含水层(Q2) 主要分布在梁、峁、坡地带，层厚010m，岩性为亚粘土及亚沙土，柱状节理发育。呈疏干状态。 3. 第三系上新统三趾马红土隔水层(N22)分布于梁峁地带，厚度032m，岩性为褐红、棕红色粘土、亚粘土沙质粘土，夹钙质结核，致密，为井田内可靠的隔水层。 4. 第三系上新统下段沙砾石层弱含水层(N12) 岩性为层状半固结的砂砾，层厚0

32、22.60m，一般厚6.5m。有泉水出露，流量为0.511.2Ls。 5. 侏罗系中、下统延安组砂岩裂隙含水岩组(J1-2Y) 该组为井田内主要含煤地层，厚度64.04217.40m，岩性由灰色粗、中、细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层组成。富水性不均一，据其岩性组合以及开采煤层，可分二个主要含水层段，其水文特征如下： (1) 5-2煤层裂隙承压含水岩段 全井田均有分布，层厚45.7476.79m，一般厚度70.64m，岩性由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成，钻孔抽水单位涌水量为0.002740.0939L/sm，渗透系数0.00024060.1493m/d，矿化度22.62g/L，水质Cl-NaCa型

33、 (2) 5-2煤层底板至延安组底面间承压含水层段 井田内均有分布，层厚6.3925.89m，岩性为粉砂岩、细砂岩。据临近井田钻孔抽水，单位涌水量0.00009630.005l/sm，渗透系数0.0001660.0192m/d，矿化度0.3871.708g/L，水质Cl-NaCa型。 6. 侏罗系下统富县组砂岩裂隙承压含水层(J1F) 该组岩性上部为黑色泥岩、粉砂岩。下部为中、粗粒石英砂岩，厚度224.24m，单位涌水量0.00021L/s m，渗透系数0.0014m/d，矿化度1.32g/L，水质Cl-NaCa型。 7. 三迭系上统永坪组砂岩裂隙承压含水层(T3Y) 钻孔揭露最大厚度21.

34、92m，岩性为灰绿色中、细粒砂岩。据临近钻孔抽水、单位涌水量为0.0089l/sm，渗透系数0.012m/d，矿化度41.47g/L，水质Cl-Na型。8. 烧变岩潜水含水层 延安组煤系地层，由于煤层自燃，形成陡坎陡崖，厚047.38m，该层富水很不均一，泉点出露较多，流量0.103.426L/s，T18号钻孔抽水试验，水位埋深50.56m，单位涌水量0.545L/sm，渗透系数2.0554m/d，矿化度0.28g/L，水质为HCO3-CaMgNa型。 井田地下水主要补给来源为大气降水。井田内构造简单，裂隙不发育地表坡降比大，大气降水的自然排泄条件良好。随着岩层埋深增加，裂隙逐渐减小，承压水沿

35、水系方向迳流排泄，因此，深部基岩承压含水层富水性差，迳流滞缓，水交错微弱，水质矿化度高。河谷区冲、洪积潜水层及梁峁区新生界孔隙及裂隙潜水层直接接受大气降水补给，又下渗基岩风化带，部分也以泉水泄出地表；主要接受大气降雨补给以及基岩风化带侧向补给，迳流受地形、地貌条件的控制，在沟谷切割部位以泉的形式泄出地表，部分向深部运移。 本井田主要可采煤层为5-2煤层。由于煤层开采后产生的冒落裂隙带导致支沟水流及烧变岩地下水进入矿坑，加大矿井充水。5-2煤层位于勘探区侵蚀基准面之下，未来矿坑涌水主要来自其顶板砂岩裂隙水。由于厚岩裂隙、构造裂隙不发育，岩性由砂、泥岩互层状组成，直接充水含水层富水性弱，5-2煤层

36、与上覆煤层间距大，煤层开采导水裂隙带对矿坑充水影响不大。应注意的是，当煤层开采到乌兰木伦河、悖牛川河谷时，应特别对乌兰木伦河河道的F2断层加以重视，预计F2断层是朱盖塔井田F2断层的延伸，经乌兰木伦河，延伸到本井田，虽断层导水性差，但仍应采取保安措施，防止河水直接溃入矿井。 矿井涌水量采用大气降水渗入系数法、大井法、廊道法三种方法计算和比较。确定矿井52煤正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为150m3/h。1.5 矿（井）田勘探类型及勘探程度评价(一) 勘探程度 本次设计是以陕西省一九四煤田地质勘探队1994年7月提供的陕西省陕北侏罗纪煤田神木北部矿区何家塔井田(扩大)勘探(精查)地质报告

37、及其附图为依据进行编制。勘探对井田内主要可采煤层的勘探网度确定和储量级别划分较合理；先期开采地段勘探程度较高，储量级别达到了A、B级，因此，本报告的高级储量布局恰当。本次勘探查明了井田内可采煤层的层数、层位、厚度、结构、分布范围、可盘区域及煤层的稳定性；查明了井田内地质构造形态；查明了井田内水文地质条件；查明了可采煤层的煤质特征及其开采技术条件，为本矿井煤炭的筛选加工提供了主要依据。总之，本次精查勘探成果可作为设计依据。表1-2-5 煤层自燃倾向成果表试验编号送样编号采样点煤层号氧化样()还原样()原煤样()氧化程度(%)T()自燃倾向评级90-1409T15-2T15-23303383625

38、890-1098R45-2T4325346330762190-594T65-2T633534033840590-734T85-2T8316339334222390-733T95-2T9316334330221890-1635T115-2T113113323205721(二) 存在问题 1. 各煤层火烧区的边界圈定依据欠可靠，且未经钻孔验证。 2. 对小煤窑的数量、分布范围、以及其生产状况调查欠详细，难以确定区内小煤窑对矿井建井及后期生产的影响程度。 3. 根据煤基字(1996)第214号文煤炭工程设计暂行规定的要求：“在物探条件具备时，新建大中型矿井都必须进行地震勘探，初期盘区(尤其是采用综采

39、的矿井)应有详细的地震勘探资料作为设计依据”。因此，矿井建设前应在先期开盘区进行地震勘探，以查清地质构造。 5. 神府矿区煤层赋存特点，在基岩顶面凹陷处往往赋存大量积水，若煤层顶板基岩较薄，在回采过程中，会造成溃水，甚至溃沙的危险。因此，尚应查清基岩顶面的富水性第二章 矿井工作制度、生产能力及服务年限2.1 矿井工作制度矿井年工作制度330d，井下采用“四六”作业制，每天四班作业，三班生产，一班检修，每班工作6h；地面采用“三八”作业制，每天三班作业，两班生产，一班检修，每班工作8h；每日净提升16小时。2.2 矿井生产能力及服务年限2.2.1 矿井生产能力本井田储量丰富，煤层赋存稳定，褶曲影

40、响较小，煤层倾角不大，厚度变化不大，开采条件相对简单，煤质为焦煤。交通运输便利，市场需求稳定，宜建中型矿井。确定本矿井设计生产能力为120万吨。2.2.2 矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。本井田可采储量84.38Mt，储量备用系数取1.3，计算矿井服务年限为53.51a。由2.2.1表知服务年限符合煤炭工业矿井设计规范要求。 表 2.2.1我国各类井型的新建矿井和第一水平设计服务年限表矿井设计生产能力/Mta矿井设计服务年限/a 第一水平设计服务年限/a煤层倾角456.0及以上70353.05.060301.22.4502520150.450.90402015152.2.3 矿井储量

41、生产能力和服务年限的关系矿井开采储量Zk、设计生产能力A和矿井服务年限T三者之间的关系为： （3.1）式中：T矿井服务年限，a； Zk矿井开采储量，Mt； A设计生产能力，Mt；K矿井储量备用系数，取1.3第三章 井田开拓3.1 井筒形式、数目及位置的确定3.1.1 井筒形式的确定（一）.立井开拓立井开拓的适应性强，不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制。优点： 在采深相同的条件下，立井井筒简短，相应的管缆敷设长度短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，对于采深大的大型矿井，副井采用立井更具有优越性。 井筒断面大，能下放外形尺寸较大的材料和设备。 井筒支护条件好，且易于

42、维护。 井筒通风断面大，通风阻力小，允许通过的风量大，有利于矿井通风。缺点：井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，成井速度较慢，开凿费用较高，基建投资大。另外，立井直接延深比较困难，对生产干扰大。立井开拓应用的一般原则是：对于冲击层厚、水文地质条件复杂的矿井，多水平开采急（倾）斜煤层的矿井，以及煤层赋存深的矿井，一般采用立井开拓。当井田的地形地质条件不利于采 用平硐或斜井开拓时都可以考虑采用立井开拓。对于倾斜长度大的井田，采用立井多水平开拓能较合理地兼顾浅部和深部的开采。（二）.斜井开拓斜井开拓的井筒掘进的井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度较快，地面工业场地建

43、筑、井筒装备、井底车场及硐室也比较简单；斜井一般无需大型提升设备，同类井型的斜井提升机也较立井提升机型号小，因而初期投资较少，建井期较短。斜井井筒延深施工较容易，对生产干扰少。井筒施工技术和装备简单，掘进速度快，建井期段，初期投资少。缺点： 断面不大、铺设轨道的斜井，无论采用箕斗或串车提升，其提升能力均不大、效率不高，不能满足大型矿井的需要，但能适应小型矿井提升的要求。 在相同煤层条件下，斜井井筒长度比立井井筒长，围岩不稳定时，井筒维护费用高 采用缠绕式绞车提升时，提升速度慢，提升能力较低，钢丝绳磨损严重、动力消耗多、提升费用高，对辅助提升不利。 由于斜井井筒长，相应的通风线路和管缆也较长 井田斜长大时，采用多段绞车提升的转载环节多，效率低 对瓦斯涌出量大的斜井，有时需要增开风井、斜井开拓一般原则：对井田内煤层赋存不深、表土层不厚、无流沙层、水文地质条件简单、开采缓（倾）斜和中斜煤层的矿井。煤田浅部或井田面积小、储量有限、煤层露头发育